Файл: Тепловой расчет методической печи.rtf

Скачать файл (7,46Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.10.2023

Просмотров: 71

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- температурный критерий центра

=668 оС
2.3.4. Определение времени нагрева металла в сварочной зоне

Найдем степень черноты дымовых газов при температуре 1380 оС

=8,4×2,5=21 кПа

=16,2×2,5=40,5 кПа

=0.1

=0.17

β=1.08

=0.1+1.08×0.17=0.284
Приведенная степень черноты рассматривается системой

=0,52 Вт/м2∙К

Определим коэффициент теплоотдачи излучением

=374,79 Вт/м2∙К

Находим среднюю по сечению температуру металла в начале сварочной зоны

(16)
где

- температура поверхности металла в конце методической зоны,

- температура центра металла в конце методической зоны,

Определяем температурный критерий Θ и критерий Bi

=0.20

При средней температуре металла

tсв=0.25(744+668+1240+1140)=948 oC

λ=27.6 Вт/м∙К

a=5.56×10-6 м2/с

=2,44

критерий Фурье=0.7

Время нагрева в сварочной зоне

(17)

=4079,1 с (1,1 ч)

Температура в центре сляба в конце сварочной зоны

Θцентр=0,46

=1380-(1380-744)×0,46=1087 Ос
2.3.5. Определение времени нагрева металла в томильной зоне

Перепад температур по толщине металла в начале томильной зоны составляет

(18)

Коэффициент несимметричности

=0,33=1.4

При средней температуре металлат=0,25(1240+1240+1190+1087)=1189

λ=29,7 Вт/м∙К

a=5.83×10-6 м2/с

Время томления

=7780 с(2,2ч)

Полное пребывание металла в печи:

τ=5450,47+4079,1+7780=17309,57 с (4,8 ч)
2.4. Уточнение основных размеров печи
Для обеспечения производительности P=90 т/ч в печи должно одновременно находиться следующее количество металла

где τ - полное время нагрева метала, ч

=432 т

Масса одной заготовки равна

g=b×h×l×ρ=0.3×0.3×4.8×7850=3391.2 кг

количество заготовок, одновременно находящихся в печи

≈127 шт

При однорядном расположении заготовок, общая длина печи=bn (23)
где b - ширина заготовки, м

L=0.3×127=38.1 м

При ширине печи B=5.3м площадь пода

=201.93 м2

Длина методической зоны

=11,91 м

Длина сварочной зоны

=8,73 м

Длина томильной зоны

=17,46 м

(Проверка: 11,91+8,73+17,46=38,1 м)
2.5. Тепловой баланс
2.5.1. Приход тепла в рабочее пространство печи
2.5.1.1.Тепло от горения топлива

где B - расход топлива, м3/с

- теплопроводная способность топлива, кДж/м3

кВт

2.5.1.2.Тепло, вносимое подогретым воздухом

где

- теплосодержание при температуре подогрева, кДж/м3

- расход воздуха на 1 м3 топлива, м3/м3

кВт
2.5.1.3.Тепло экзотермических реакций

где 5650 - количество тепла полученное от окисления 1 кг железа, кДж/кг;

а = 0,01-0.03 - доля угара металла;

Р - производительность печи, кг/с

кВт
2.5.2. Расход тепла
2.5.2.1.Полезно затраченное тепло

где i кон - энтальпия металла при конечной температуре нагрева , кДж/ кг

iнач - энтальпия металла при начальной температуре, кДж/кг

кВт

2.5.2.2 Тепло, уносимое уходящими продуктами сгорания

где

- количество дыма, образующееся при сжигании 1

топлива,

- теплосодержание дымовых газов кДж/м3

Теплосодержание дымовых газов при температуре tух=950˚С находим по приложению II [2](1972,43+2226,75)×0,5=2099,59(1243,55+1393,86)×0,5=1318,71(1319,67+1480,11)×0,5=1399,89O (1517,87+1713,32)×0,5=1615,60

=180.14

=0.7243×1318.71=955.14

=0.0251×1399.89=35.14

=0.1649×1615.60=266.41

=1436,83 кДж/м3

=17747,078×B
2.5.2.3 Потери тепла теплопроводностью через кладку печи

Потери тепла через кладку определяются отдельно для стен и свода.

Потери тепла через стены

Стены печи состоят из слоя шамота Sш= 0.345 м и слоя диатомита, толщиной SД = 0.115м

При определении теплового потока через двухслойную стенку необходимо задаться промежуточной температурой на границе слоёв t1 и температурой наружной поверхности кладки tкл. нар..

Рисунок 10 - Передача тепла через двухслойную стенку

tкл.вн=1200 oC ; tвозд=20 oC

задаемся: t1=1000oC ;t2=100oC

tср.ш=(1200+1000)0,5=1100oC

tср.д=550oC
Коэффициент теплопроводности шамотного слоя